Тепловые процессы. Николаева Г.И - 30 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

соответствуют: λ
k
=0,674 Вт/(м
0
К); µ
в
=0,355*10
-3
Па*с; ρ
к
=972кг/м
3
; с
к
=4195 Дж/(кг
0
К); Pr=2,21
Расход конденсата на нагревание воды находим из
следующего уравнения теплового баланса:
G
k
C
k
(t
k1
-t
k2
)0,97=G
в
C
в
(t
в2
-t
в1
),
откуда
./71,1
97,0*)6595(4195
)1565(4174*1
)0,97t-(t
)t-t(
k2k1
в12
скг
к
С
в
CG
k
G
вв
=
−
−
==
Находим скорость движения сред.
Скорость воды:
u
в
=4G/(ρ
в
π
2
d
в
)4*1/(992*3,14*0,0352)=1,05 м/с.
При сечении межтрубного пространства
f=π(D
2
в
+d
2
H
)/4=3,14(0,0722-0,0382)/4=0,003 м
2
Скорость конденсата в нем:
u
к
=G
k
/(ρ
k
f)=1,71/(972*0,003)=0,59 м/с.
Режим движения сред находим по числу Рейнольдса.
Для воды: Re
в
= u
в
d
ρв
/ µ
в
=1,05*0,035*992/0,653*10
-3
=55828.
Так как режим движения воды турбулентный,
коэффициент теплоотдачи α
2
рассчитаем по формуле (1.14)
Nu=0,023*5528
0,8
*4,31
0,43
(76/38)
0,45
=246,3.
Тогда
α
2
=Nuλ
в
/d
в
=246,3*0,635/0,035=4469 Вт/(м
2
*К).
Для конденсата в межтрубном пространстве:
d
э
=Dв-dн=0,072-0,038=0,034 м.
54925
10355,0
972034,059,0
Re
3
=
⋅
⋅⋅
=
⋅
⋅
=
−
k
kэk
к
du
µ
ρ
Так как режим движения конденсата турбулентный,
Nu=0,023*54925
0,8
*2,21
0,43
(76/38)
0,45
=182.
Тогда
α
1
=Nuλ
к
/d
э
=182*0,674/0,034=3609 Вт/(м
2 0
К).
Коэффициент теплопередачи рассчитаем по формуле
59
К=0,85/(1/3609+0,0015/16+1/4469)1431 Вт/(м
2 0
К).
Среднюю разность температур ∆tºС в теплообменнике
находим как среднеарифметическую.
95 конденсант 65
65 вода 15
∆t
м
=30 ∆t
м
=50
∆t
б
/∆t
м
=50/30=1,66<2; ∆t
ср
=(30+50)/2=40 ºС.
Тогда необходимая поверхность теплообмена находится
по формуле:
F=214964(1431*40)=3,76 м
2
.
Число секций в теплообменнике.
N=F/(πdc
pl
)=3,76/(3,14*0,0365*3)=11.
Список рекомендуемой литературы
1.
Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты
химической технологии. – М.: Химия, 1973.- 752
2.
Павлов К.Ф., Романов Л Г, Носков А А. Примеры
и задачи по курсу процессов и аппаратов химической
технологии. – Л.: Химия, 1987.- 575 с.
3.
Дытнерский Ю.И. Основные процессы и
аппараты химической технологии. –М.: Химия, 1983.- 272 с.
4.
Баранцев В.И. Сборник задач по процессам и
аппаратам пищевых производств. – М.: Агропромиздат, 1985.-
137с.
60 
       соответствуют: λk=0,674 Вт/(м0К);      µв=0,355*10-3                             К=0,85/(1/3609+0,0015/16+1/4469)1431 Вт/(м2 0К).
Па*с; ρк=972кг/м3; ск=4195 Дж/(кг0К); Pr=2,21
       Расход конденсата на нагревание воды находим из                                  Среднюю разность температур ∆tºС в теплообменнике
следующего уравнения теплового баланса:                                           находим как среднеарифметическую.
                                                                                        95 конденсант 65
         GkCk(tk1-tk2)0,97=GвCв(tв2-tв1),                                               65 вода         15
откуда                                                                                  ∆tм=30      ∆tм=50
         G в C в ( t в 2 - t в1 )        1* 4174 ( 65 −15 )                             ∆tб/∆tм=50/30=1,66<2; ∆tср=(30+50)/2=40 ºС.
Gk =                                =                           = 1, 71кг / с .         Тогда необходимая поверхность теплообмена находится
         С к (t k1 - t k2 )0,97         4195 ( 95 − 65 )*0 , 97
                                                                                  по формуле:
       Находим скорость движения сред.                                                  F=214964(1431*40)=3,76 м2.
       Скорость воды:                                                                   Число           секций         в       теплообменнике.
uв=4G/(ρвπ2dв)4*1/(992*3,14*0,0352)=1,05 м/с.                                     N=F/(πdcpl)=3,76/(3,14*0,0365*3)=11.
       При сечении межтрубного пространства
f=π(D2в+d2H)/4=3,14(0,0722-0,0382)/4=0,003 м2
       Скорость конденсата в нем:                                                       Список рекомендуемой литературы
uк=Gk/(ρkf)=1,71/(972*0,003)=0,59 м/с.                                                  1.     Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты
       Режим движения сред находим по числу Рейнольдса.                           химической технологии. – М.: Химия, 1973.- 752
Для воды: Reв= uвdρв/ µв=1,05*0,035*992/0,653*10-3=55828.                               2.     Павлов К.Ф., Романов Л Г, Носков А А. Примеры
       Так как режим движения воды турбулентный,                                  и задачи по курсу процессов и аппаратов химической
коэффициент теплоотдачи α2 рассчитаем по формуле (1.14)                           технологии. – Л.: Химия, 1987.- 575 с.
Nu=0,023*5528 0,8*4,310,43(76/38)0,45=246,3.                                            3.     Дытнерский Ю.И. Основные процессы и
Тогда                                                                             аппараты химической технологии. –М.: Химия, 1983.- 272 с.
       α2=Nuλв /dв=246,3*0,635/0,035=4469 Вт/(м2*К).                                    4.     Баранцев В.И. Сборник задач по процессам и
       Для конденсата в межтрубном пространстве:                                  аппаратам пищевых производств. – М.: Агропромиздат, 1985.-
       dэ =Dв-dн=0,072-0,038=0,034 м.                                             137с.
              u ⋅d ⋅ρ      0,59 ⋅ 0,034 ⋅ 972
       Re к = k э k =                         = 54925
                  µk          0,355 ⋅ 10 −3
       Так как режим движения конденсата турбулентный,
       Nu=0,023*549250,8*2,210,43(76/38)0,45=182.
       Тогда
       α1=Nuλк /dэ=182*0,674/0,034=3609 Вт/(м2 0К).
       Коэффициент теплопередачи рассчитаем по формуле
                               59                                                                                 60

Страницы